关于螺杆泵采油效率影响因素的分析与解决策略

摘要：螺杆泵采油工艺技术在油田开发中无疑占据着举足轻重的地位，其独特的结构和功能使其在油气开采领域成为不可或缺的角色。然而，在实际应用过程中，也不得不面对包括设备磨损和泵效率降低等一系列问题，这些问题对螺杆泵的工作效率产生了一定的影响，进而影响了整体开采效益。为了提升采油井的产量和原油的采收率，就必须对螺杆泵采油技术进行更为深入的优化与革新。

关键词：螺杆泵采油；油井产量；采油系统；影响因素；解决策略；效率提升

螺杆泵采油工艺技术是目前油田开发中应用最广泛的一种技术，但是在实际应用过程中，也存在多方面的问题，导致其效率较低。为了提高采油井的产量和原油的产量，需要对螺杆泵采油系统进行技术改进。因此，针对不同的采油井，需要查找螺杆泵采油系统效率低的原因，然后采取有针对性的技术改进措施。在实际应用中，采用相应技术改进措施后，螺杆泵采油系统的工作效率得到了显著提升。通过对多口井的应用实践，发现单井的日产液量和原油的产量都得到了提高，达到了预期的效果。

1 螺杆泵采油系统组成及特点分析

1.1 采油系统组成

石油是世界上最重要的能源之一，但它的开采却是一个复杂而艰难的过程。其中一个核心步骤是采油，而螺杆泵采油系统被广泛应用于这个领域，并且被认为是一种非常重要的人工举升方式。螺杆泵采油系统由下入井的螺杆泵、井上的地面装置和连接井下和井上的抽油杆组成。整个系统的基本原理是通过地面电机驱动抽油杆，由抽油杆带动井下的螺杆泵转子转动。

1.2 采油系统特点

螺杆泵采油系统是一种常用的采油系统，它具有许多优点。首先，该系统的构造非常简单，部件少，使得它在使用过程中非常容易维护和保养。其次，它的吸入性能非常强，能够高效地吸收原油中的气体，这对于原油中含气井来说非常适用。在螺杆泵采油系统中，没有吸入阀和排出阀，这也是它的一个优点。因为这种设计使得该系统可以更好地适应原油中含气的情况，同时，也使得系统更加简单，方便使用。

2 螺杆泵采油效率影响因素及解决对策分析

2.1 螺杆泵转子转速影响

螺杆泵转速对螺杆泵采油效率有较大影响。提高螺杆泵转速可以提高泵效和泵的压头，但是转速过高会导致转动中的抽油杆产生离心力增大，从而产生震动，沿程损失会增加而原油的举升高度会随之降低。同时，高速转动也会加速定子橡胶的磨损。因此，在设置螺杆泵转子转速时，需要考虑这些因素。一般来说，螺杆泵的转子转速不应设置得太大，国内大多数油田多数设置在100～300r/min。如果压头和泵效太低，油井漫而泵大导致排量不够，泵的举升压头较小时，可以适当把转速调到250～350r/min。

2.2 螺杆泵转子直径、导程影响

螺杆泵在石油行业中扮演着重要角色，它被广泛应用于油井采油和输油管道中。螺杆泵是一种正向位移泵，其转子直径和导程对于理论排量和有功扭矩有着重要影响。在螺杆泵的设计中，定子与转子之间的比例是一个重要的考虑因素。比为1:2的结构设计简单，但是定子导程越长，排量就越大，但是也容易发生漏失现象。

2.3 油井出砂影响

油井出砂问题对于油田的采油效率和设备寿命都有着很大的影响，因此需要采取措施来应对这一问题。首先，我们需要了解出砂现象对螺杆泵的影响。大部分油井都存在出砂现象，长时间持续地出砂会加快螺杆泵定、转子的磨损，产生漏失，压头下降的问题。如果砂子镶嵌在定子橡胶中，会使橡胶表面破裂而过早地被破坏掉。这些问题都会导致螺杆泵的寿命缩短，设备维修成本增加。其次，停泵后出现的卡泵和沉砂问题也需要引起足够的重视。沉砂会堵塞位油管内原油，造成憋泵现象发生，易把螺杆泵泵体烧坏。而卡泵则会导致抽油杆、地面驱动系统受损。这些问题也会严重影响油井的采油效率和设备寿命。为了避免这些问题的发生，我们需要定期观察出砂现象，及时清理沉砂和修复卡泵问题。

2.4 井下温度影响

螺杆泵是一种常见的工业泵，它通常用于输送各种液体，如石油、化学品、食品等。螺杆泵的定子橡胶是其关键部件之一，它不仅要具备良好的耐磨性和密封性，还需要具备一定的耐温性能。据了解，螺杆泵定子橡胶对温度耐受能力能达到80℃以上，这意味着在正常使用情况下，螺杆泵可以承受相对较高的温度。此外，对于一些高温要求的场合，高温橡胶可超过120℃以上，可以满足更高的使用要求。然而，井下温度直接影响螺杆泵的使用。当温度过高时，虽然有利于泵体停泵，但工作时超过定子橡胶许用温度会损坏定子橡胶，降低使用性能。因此，在选择螺杆泵时，要考虑井下温度，避免超出定子橡胶的耐温极限。

2.5 油井结蜡影响

原油中含有石蜡等物质，这些物质的含量因油井不同而异。当油井中的原油被抽到地面时，由于温度的降低，原油中的石蜡开始结晶。这种现象被称为结蜡。结蜡会影响油井的正常生产，因为结蜡会挂在油管壁和抽油杆上，增加地面驱动系统的负荷。这不仅会降低油井的产量，也会增加维护成本。为了避免这种情况，应制定合理的洗井方案和洗井周期。洗井是一种清除油井中的杂质和结蜡的方法。这需要一定的技术和专业的设备。制定合理的洗井方案和周期可以确保油井的正常生产和维护。

2.6 原油粘度影响

螺杆泵是一种适用于高黏度油的抽油设备，因此黏度对其影响需要引起注意。在油井开采过程中，如果采用螺杆泵，黏度的增加可以减少漏失量，提高泵容积效率，从而提高采油效率。但是，如果黏度太高，就会导致流动性变差，阻力增大，降低泵举升高度，容积率下降，采油效率也会变低。因此，为了提高螺杆泵的容积效率和采油效率，新技术的研发也变得非常重要。通过新技术的应用，可以降低原油的黏稠度，从而提高螺杆泵的容积效率和采油效率。因此，对于螺杆泵的使用和维护，需要根据油井的实际情况，选择合适的工作条件，以最大程度地发挥其优势，提高采油效率。

2.7 沉没度影响

在油田采油过程中，螺杆泵是一种常见的采油工具，它的采油效率受到沉没度高低的影响。沉没度是指泵的吸入部分被液面覆盖的深度，它对螺杆泵的工作性能有着至关重要的影响。当沉没深度过高时，会导致油井产量和井底流压下降。这是因为泵吸入口处的沉没压力过大，导致流体无法有效地进入泵中，从而影响了采油效率。如果沉没深度太低，泵的吸入状况会受到影响，使泵效变低，同样会影响采油效果。

2.8 驱动电机功率影响

螺杆泵是一种常见的容积式泵，在使用过程中，防止泵反转是非常重要的措施。为此，螺杆泵采用了防反转制动来停止泵的运转。然而，这种制动方式会导致扭矩不释放，重新启动电机时需要满载启动。满载启动是指在启动电机时，需要让电机承受较大的启动扭矩。这会使启动电流是正常电流的3倍左右。因此，选择适当的电机功率非常重要。如果电机功率选择过小，会导致烧毁电机，从而影响泵的正常工作。如果电机功率选择过大，会造成电机效率低而浪费能源。因此，在选择电机功率时，需要考虑正常工作时的功率，并将其选择为正常工作时功率的1.5～2倍。这样可以确保电机能够在满载启动时正常运转，同时也不会造成能源的浪费。总之，螺杆泵采用防反转制动来停泵，但这也会导致启动电机时需要满载启动。在选择电机功率时，需要根据正常工作时的功率，选择为1.5～2倍，以确保电机正常工作，同时也不会浪费能源。

3 结语

总之，针对螺杆泵采油系统效率低的问题，需要针对不同的采油井进行原因查找，并采取有针对性的技术改进措施。这样可以提升螺杆泵采油系统的工作效率，进而提高单井的日产液量和原油的产量，为油田开发带来更大的经济效益。

参考文献：

[1]康雅茹，安硕辉，阿斯利扎提·巴吾尔江．新疆油田某采油厂机采提效做法及效果评价［J］．化学工程与装备，2022(10):67－69．